JP4725077B2 - Filtration function recovery method - Google Patents

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Description

本発明は、鋳物等の材料を溶融し溶湯として保持する溶解保持炉や、溶湯を保持する溶湯保持炉に備えられた、介在物を除去し溶湯を浄化するためのフィルタの濾過機能が低下した際に、これを回復させるための方法に関する。   In the present invention, the filtration function of a filter for removing inclusions and purifying the molten metal provided in a melting and holding furnace that melts a material such as a casting and holds it as a molten metal, or a molten metal holding furnace that holds a molten metal is lowered. When it comes to methods for recovering this.

近年、ダイカスト鋳造において、鋳造品の質を向上させるために、材料であるアルミニウム合金等の金属溶湯に対しても、高い品質が要求されるようになっている。
金属溶湯の品質を確保するための処理として、耐火物粒子により形成されるセラミック焼結フィルタにて、溶湯を濾過し、溶湯中の酸化物等の介在物を除去する処理（脱介在物処理）がある。また、溶湯の攪拌や、溶湯中への気泡バブリングにて、溶湯中の水素ガスを除去する処理（脱ガス処理）がある。
これらの処理をするための技術が、例えば、以下の特許文献１や特許文献２において、公開されている。 In recent years, in die casting, in order to improve the quality of a cast product, high quality is required for a molten metal such as an aluminum alloy as a material.
As a process to ensure the quality of the molten metal, the molten metal is filtered with a ceramic sintered filter formed of refractory particles, and inclusions such as oxides in the molten metal are removed (deinclusion process). There is. In addition, there is a process (degassing process) for removing hydrogen gas in the molten metal by stirring the molten metal or bubbling bubbles into the molten metal.
Techniques for performing these processes are disclosed, for example, in Patent Document 1 and Patent Document 2 below.

特許文献１に記載の技術では、溶解保持炉に、金属を溶融するとともに溶湯を保持する第一保持室と、溶湯を汲み出すための汲み出し口を備えた第二保持室とを形成し、第一保持室と第二保持室との間に溶湯を浄化するフィルタを設けるとともに、第一保持室に溶湯の攪拌及び浄化用ガスのバブリングを行う介在物浮上分離装置を備えている。さらに、介在物浮上分離装置からフィルタへの直接的な溶湯の流れを抑制するために、フィルタの手前に隔壁が設けられている。   In the technique described in Patent Document 1, a melting and holding furnace is formed with a first holding chamber for melting metal and holding a molten metal, and a second holding chamber having a pumping port for pumping the molten metal, A filter for purifying the molten metal is provided between the one holding chamber and the second holding chamber, and an inclusion floating separator for performing stirring of the molten metal and bubbling of the purifying gas is provided in the first holding chamber. Furthermore, in order to suppress the flow of the molten metal directly from the inclusion floating separator to the filter, a partition is provided in front of the filter.

また、特許文献２に記載の技術では、溶解用坩堝の下方に保持用坩堝を配置し、保持用坩堝内を隔壁で仕切り、上から下に溶湯が流れる溶湯流路と、溶湯汲み出し部とを保持用坩堝内に形成している。そして、前記溶湯流路において、溶湯を濾過するフィルタを設けるとともに、下方より気泡を供給して、気泡を溶湯の流れに逆らって上昇させている。これにより、微細化した処理ガスを溶湯中に短時間で均一に分散させ、溶湯中の水素ガスを分散させるとともに溶湯介在物を浮上分離させて除去することができるようにしている。
特開平１０−２８１６４８号公報 特開２００４−１５４８２２号公報 In the technique described in Patent Document 2, a holding crucible is arranged below the melting crucible, the holding crucible is partitioned by a partition wall, and a molten metal flow path through which the molten metal flows from above and a molten metal pumping portion is provided. It is formed in a holding crucible. And in the said molten metal flow path, while providing the filter which filters molten metal, the bubble is supplied from the downward direction and the bubble is raised against the flow of a molten metal. Thereby, the refined processing gas is uniformly dispersed in the molten metal in a short time, the hydrogen gas in the molten metal is dispersed, and the molten inclusions can be floated and separated to be removed.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-281648 JP 2004-154822 A

上記特許文献１に記載の技術においては、濾過前の溶湯を介在物除去装置にて処理することから、装置にかかる負荷が大きくなるため、装置の寿命が短くなったり、装置の頻繁なメンテナンスが必要になったりという、不具合が生じるおそれがある。   In the technique described in Patent Document 1, since the molten metal before filtration is processed by the inclusion removal device, the load on the device increases, so that the life of the device is shortened and frequent maintenance of the device is performed. There is a risk that it may become necessary.

また、炉に上記のような介在物除去装置を備えない場合は、図６に示す如く、フィルタ２０の表面に酸化物等の介在物Ｋが堆積・付着してしまう。この介在物により、フィルタの濾過機能が早期に低下し、また、フィルタの溶湯通過速度が低下して金型への溶湯供給速度を維持することが困難であるという不具合がある。このため、フィルタは頻繁に交換する必要があり、メンテナンスに手間がかかり、また、コストもかかっている。   Further, when the furnace is not provided with the inclusion removal device as described above, inclusions K such as oxides are deposited and adhered to the surface of the filter 20 as shown in FIG. Due to this inclusion, there is a problem that the filtering function of the filter is lowered early, and the molten metal passage speed of the filter is lowered, and it is difficult to maintain the molten metal supply speed to the mold. For this reason, it is necessary to replace the filter frequently, and it takes time and effort for maintenance.

そして、上記特許文献２に記載の技術では、脱ガス処理された溶湯がフィルタを通過するが、フィルタ表面に付着する酸化物等を取り除くことはできず、この酸化物等によって早期にフィルタの濾過機能が低下してしまうという課題を解決するには至らない。   In the technique described in Patent Document 2, the degassed molten metal passes through the filter, but it is not possible to remove oxides or the like adhering to the filter surface. It does not lead to solving the problem that the function is degraded.

そこで、本発明では、上記従来技術及び課題に鑑み、鋳物材料を溶解するとともに溶湯として保持する溶解保持炉や溶湯を保持する溶湯保持炉において、フィルタに堆積・付着した介在物によって低下した濾過機能を回復させる方法について提案する。   Therefore, in the present invention, in view of the above prior art and problems, in the melting and holding furnace that melts the casting material and holds it as a molten metal, and in the molten metal holding furnace that holds the molten metal, the filtration function reduced by inclusions deposited and adhered to the filter We propose a method to recover.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１においては、鋳物材料を溶解するとともに溶湯として保持する溶解保持炉や溶湯保持炉において、介在物濾過処理のために設けられたフィルタに堆積・付着した介在物に、溶湯中に供給した気泡を衝突させて介在物を分離若しくは破砕し、気泡の上昇に伴って介在物を浮上させ、前記気泡は、前記フィルタの介在物が堆積・付着した側の表面に対向する位置から、該フィルタの前記表面に衝突するように供給されるものである。 That is, in claim 1, in a melting holding furnace or a molten metal holding furnace that melts a casting material and holds it as a molten metal, inclusions deposited and adhered to a filter provided for inclusion filtration processing are contained in the molten metal. The supplied bubbles are collided to separate or crush inclusions, and the inclusions rise as the bubbles rise, and the bubbles from the position facing the surface on which the inclusions of the filter are deposited and adhered , is that supplied to impinge on the surface of the filter.

請求項２においては、前記気泡は気泡供給体から溶湯中に供給され、前記気泡供給体を、気体供給手段に接続された耐火性多孔体とし、気体供給手段から供給された気体を、耐火性多孔体を通じて溶湯内に供給するものである。   In Claim 2, the said bubble is supplied in a molten metal from a bubble supply body, the said bubble supply body is made into the refractory porous body connected to the gas supply means, and the gas supplied from the gas supply means is made into a fireproof property. It is supplied into the molten metal through the porous body.

請求項３においては、前記気泡が、不活性ガスから成るものである。   According to a third aspect of the present invention, the bubbles are made of an inert gas.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１においては、フィルタの表面に堆積又は付着した介在物が、分離若しくは破砕され、上昇する気泡に伴って分離若しくは破砕された介在物が溶湯中を浮上して、除かれるので、フィルタの表面に堆積又は付着した介在物によって低下したフィルタの濾過機能を回復させることができる。   In claim 1, inclusions deposited or adhered to the surface of the filter are separated or crushed, and inclusions separated or crushed along with rising bubbles are lifted and removed in the molten metal. It is possible to restore the filter function of the filter which has been lowered by the inclusions deposited or adhered to the surface.

請求項２においては、気泡供給体より発される気泡を微細気泡とすることができる。   According to the second aspect, the bubbles generated from the bubble supply body can be made into fine bubbles.

請求項３においては、気泡供給体より発される気泡によって、脱介在物処理と、脱ガス処理とを行うことができる。   According to the third aspect of the present invention, the inclusion removal process and the degassing process can be performed by the bubbles emitted from the bubble supply body.

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係る溶解保持炉の全体的な構成を示した図、図２は濾過機能回復機構を説明するフィルタ近傍の拡大図、図３は濾過機能回復機構の別形態を示す図、図４は濾過機能回復機構の別形態を示す図である。図５は濾過機能回復機構有無の対比実験結果を示す図である。
図６は濾過機能の低下したフィルタの様子を示す図である。 Next, embodiments of the invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a melting and holding furnace according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a filter for explaining a filtration function recovery mechanism, and FIG. 3 shows another form of the filtration function recovery mechanism. FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the filtration function recovery mechanism. FIG. 5 is a diagram showing a comparison experiment result with and without a filtration function recovery mechanism.
FIG. 6 is a diagram showing a state of a filter having a reduced filtration function.

まず、本発明に係る耐火性多孔体フィルタ（以下フィルタ）の濾過機能低下抑制方法を採用する溶解保持炉の構造について説明する。但し、本実施例においては、溶湯を溶解・保持する溶解保持炉としているが、この代わりに、溶解された状態に溶湯を保持する溶湯保持炉とすることもできる。
図１に示す如く、溶解保持炉１０には複数の連通された室が設けられており、これらの室は図示せぬ加熱手段により加熱され、該溶解保持炉１０にて溶解・保持される金属が液体状態を保持するために十分な温度が保持されている。 First, the structure of a melting and holding furnace that employs the method for suppressing a decrease in filtration function of a fire-resistant porous filter (hereinafter referred to as a filter) according to the present invention will be described. However, in the present embodiment, a melting and holding furnace for melting and holding the molten metal is used, but instead, a molten metal holding furnace for holding the molten metal in a molten state can be used.
As shown in FIG. 1, the melting and holding furnace 10 is provided with a plurality of communicating chambers, and these chambers are heated by heating means (not shown), and are melted and held in the melting and holding furnace 10. Is maintained at a temperature sufficient to maintain a liquid state.

初めの室は、溶解室１１であり、該溶解室１１に溶解材料が投入され、これが溶解され、溶湯Ｍとなる。溶解室１１には、溶解材料が速やかに溶解されるように、攪拌手段等を備えることもできる。   The first chamber is a melting chamber 11, and a melting material is charged into the melting chamber 11, which is melted to form a molten metal M. The dissolution chamber 11 may be provided with a stirring means or the like so that the dissolved material can be quickly dissolved.

溶解室１１には、接続管１２を介して第一保持室１３が接続される。
そして、溶解室１１と接続管１２との間には、一次フィルタ２０ａが設けられる。一次フィルタ２０ａは、溶湯Ｍ中の酸化膜等の介在物Ｋを除去し、溶湯Ｍを清浄化するための濾過手段である。 A first holding chamber 13 is connected to the melting chamber 11 via a connecting pipe 12.
A primary filter 20 a is provided between the melting chamber 11 and the connecting pipe 12. The primary filter 20a is a filtering means for removing inclusions K such as an oxide film in the molten metal M and cleaning the molten metal M.

前記第一保持室１３には、攪拌手段や、気泡供給手段等が備えられ、溶湯Ｍ内の水素ガスを除去する脱ガス処理が行われ、溶湯Ｍが清浄化される。そして、該第一保持室１３には、接続管１４を介して、第二保持室１５が接続される。
さらに、第二保持室１５には、接続管１６を介して、供給室１７が接続される。供給室１７に保持される溶湯Ｍが、汲み上げられて図示せぬ鋳造装置の金型キャビティへ供給される。 The first holding chamber 13 is provided with a stirring means, a bubble supply means, and the like, and a degassing process for removing hydrogen gas in the molten metal M is performed to clean the molten metal M. A second holding chamber 15 is connected to the first holding chamber 13 via a connecting pipe 14.
Furthermore, a supply chamber 17 is connected to the second holding chamber 15 via a connecting pipe 16. The molten metal M held in the supply chamber 17 is pumped up and supplied to a mold cavity of a casting apparatus (not shown).

前記第二保持室１５と接続管１６との間には、二次フィルタ２０ｂが設けられる。二次フィルタ２０ｂは、溶湯Ｍ中の介在物Ｋを取り除き、溶湯Ｍを清浄化するための濾過手段である。   A secondary filter 20 b is provided between the second holding chamber 15 and the connecting pipe 16. The secondary filter 20b is a filtering means for removing the inclusions K in the molten metal M and cleaning the molten metal M.

上述の如く構成される溶解保持炉１０において、溶解室１１にて溶解材料が溶解されて溶湯Ｍとなり、溶解室１１から供給室１７まで、図１において矢印で示す方向に溶湯Ｍが流動供給されるうちに、脱ガス処理及び脱介在物処理が施され、溶湯Ｍが清浄化される。   In the melting and holding furnace 10 configured as described above, the molten material is melted in the melting chamber 11 to become the molten metal M, and the molten metal M is fluidly supplied from the melting chamber 11 to the supply chamber 17 in the direction indicated by the arrow in FIG. In the meantime, the degassing process and the inclusion removal process are performed, and the molten metal M is cleaned.

本発明に係る濾過機能回復機構は、上記溶解保持炉１０に備えられる一次フィルタ２０ａ、二次フィルタ２０ｂにそれぞれ設けられる。
これらのフィルタ２０（２０ａ・２０ｂ）は、溶湯Ｍを濾過するための手段であるが、図６に示す如く、濾過を続けるうちにフィルタ２０の表面に介在物Ｋが堆積（又は付着）して、フィルタ２０の濾過機能が低下するという不具合がある。フィルタ２０の濾過機能が低下する、つまり、フィルタ２０が詰まった状態となると、フィルタ２０を通過する溶湯Ｍの流量が減少し、供給室１７から鋳造装置へ溶湯Ｍを安定して供給することができなくなる虞がある。
上述の如く、フィルタ２０の表面に堆積した介在物Ｋ等は、内部に至って閉塞しているわけではなく、フィルタ２０表面に堆積していることがわかっている。
そこで、本発明の濾過機能回復機構では、フィルタ２０表面に気泡を供給することによって、フィルタ２０表面に堆積している介在物Ｋを分離若しくは破砕したのち、これを浮上・除去して、フィルタ２０の濾過機能を回復させ、フィルタ２０の寿命の延長を図っている。 The filtration function recovery mechanism according to the present invention is provided in each of the primary filter 20a and the secondary filter 20b provided in the melting and holding furnace 10.
These filters 20 (20a and 20b) are means for filtering the molten metal M. As shown in FIG. 6, inclusions K are deposited (or adhered) on the surface of the filter 20 as the filtration continues. There is a problem that the filtering function of the filter 20 is lowered. When the filtering function of the filter 20 is lowered, that is, when the filter 20 is clogged, the flow rate of the molten metal M passing through the filter 20 decreases, and the molten metal M can be stably supplied from the supply chamber 17 to the casting apparatus. There is a risk that it will not be possible.
As described above, it is known that the inclusions K and the like deposited on the surface of the filter 20 are not clogged up to the inside but are accumulated on the surface of the filter 20.
Therefore, in the filtration function recovery mechanism of the present invention, by supplying bubbles to the surface of the filter 20, the inclusions K accumulated on the surface of the filter 20 are separated or crushed, and then levitated and removed, whereby the filter 20 The filter function is restored and the life of the filter 20 is extended.

図２では、濾過機能回復機構を示している。本実施例の溶解保持炉１０では、一次フィルタ２０ａと二次フィルタ２０ｂとの二カ所にフィルタが設けられているが、濾過機能回復機構は略同様の構成であるので、一次フィルタ２０ａを例に挙げて、濾過機能回復機構を説明する。   FIG. 2 shows a filtration function recovery mechanism. In the melting and holding furnace 10 of the present embodiment, filters are provided at two locations of the primary filter 20a and the secondary filter 20b, but the filtration function recovery mechanism has substantially the same configuration, so the primary filter 20a is taken as an example. The filtration function recovery mechanism will be described.

フィルタ２０の下部には、処理ガスの気泡Ｂを供給する気泡供給ブロック２１が設けられる。気泡供給ブロック２１は、例えば、多孔質セラミックス等の耐火性多孔体であり、溶湯Ｍの高温（例えば、溶湯Ｍがアルミニウム合金である場合、６５０度程度）に耐えることができる。   A bubble supply block 21 for supplying process gas bubbles B is provided below the filter 20. The bubble supply block 21 is a refractory porous body such as porous ceramics, and can withstand the high temperature of the molten metal M (for example, about 650 degrees when the molten metal M is an aluminum alloy).

そして、気泡供給ブロック２１には、ガス供給手段２２が接続され、該ガス供給手段２２から気泡供給ブロック２１を通じて処理ガスが溶湯Ｍ内に供給される。気泡供給ブロック２１を通じることによって、処理ガスは微細な気泡Ｂとなって、溶湯Ｍ内に供給されることになる。
なお、ガス供給手段２２より気泡供給ブロック２１へ供給される処理ガスとしては、アルゴン、窒素ガス等の不活性ガスを採用することができる。 The gas supply means 22 is connected to the bubble supply block 21, and the processing gas is supplied from the gas supply means 22 into the molten metal M through the bubble supply block 21. By passing through the bubble supply block 21, the processing gas becomes fine bubbles B and is supplied into the molten metal M.
An inert gas such as argon or nitrogen gas can be used as the processing gas supplied from the gas supply means 22 to the bubble supply block 21.

さらに、前記ガス供給手段２２は、制御手段２３に制御される。
本実施例では、ガス供給手段２２と気泡供給ブロック２１との間に設けられたバルブが、制御手段２３に電気的に接続されており、制御手段２３にてバルブの開閉が操作され、ガス供給手段２２から気泡供給ブロック２１への処理ガスの供給が制御される。 Further, the gas supply means 22 is controlled by the control means 23.
In the present embodiment, a valve provided between the gas supply means 22 and the bubble supply block 21 is electrically connected to the control means 23, and the control means 23 is operated to open and close the gas supply. The supply of the processing gas from the means 22 to the bubble supply block 21 is controlled.

気泡Ｂの供給は断続的に行うこともできるが、気泡Ｂにより形成される溶湯Ｍの流れにより、フィルタ２０での溶湯Ｍの濾過速度が低減されることが予想されるので、所定の間隔をおいてフィルタ２０への気泡Ｂの供給を行うように、ガス供給手段２２から気泡供給ブロック２１への処理ガスの供給が、制御手段２３にて制御される。
なお、所定の間隔とは、例えば、フィルタ２０にて濾過を開始してから経過した時間に基づいて決定したり、フィルタ２０にて濾過した溶湯Ｍの量に基づいて決定したりすることができる。 Although the supply of the bubbles B can be performed intermittently, the flow rate of the molten metal M formed by the bubbles B is expected to reduce the filtration rate of the molten metal M in the filter 20, so that the predetermined interval is set. Then, the supply of the processing gas from the gas supply means 22 to the bubble supply block 21 is controlled by the control means 23 so that the bubbles B are supplied to the filter 20.
The predetermined interval can be determined based on, for example, the time that has elapsed since the filter 20 started filtration, or can be determined based on the amount of the molten metal M filtered by the filter 20. .

上述の構成の濾過機能回復機構において、フィルタ２０の下部に設けられた気泡供給ブロック２１より溶湯Ｍ内に供給される気泡Ｂが、フィルタ２０の表面に堆積又は付着した介在物Ｋに衝突したのち、溶湯Ｍ中を上昇する。これにより、介在物Ｋが分離若しくは破砕され、さらに、上昇する気泡Ｂに伴って分離若しくは破砕された介在物Ｋが溶湯Ｍ中を浮上する。このようにして、フィルタ２０の表面に堆積又は付着した介在物Ｋが除かれ、フィルタ２０の濾過機能が回復する。   In the filtration function recovery mechanism having the above-described configuration, after the bubbles B supplied into the molten metal M from the bubble supply block 21 provided at the lower part of the filter 20 collide with the inclusions K deposited or adhered to the surface of the filter 20. Ascends in the molten metal M. Thereby, the inclusion K is separated or crushed, and the inclusion K separated or crushed along with the rising bubbles B rises in the molten metal M. In this way, the inclusions K deposited or adhered to the surface of the filter 20 are removed, and the filtering function of the filter 20 is restored.

濾過機能回復機構にてフィルタ２０の表面に堆積又は付着した介在物Ｋを除去する作業を繰り返すことによって、フィルタ２０の濾過機能を維持し、溶湯Ｍのフィルタ通過速度を維持することができるので、フィルタ交換サイクルの長期化を実現することができる。
また、フィルタ交換サイクルの長期化により、操業効率の向上を図ることができる。 By repeating the operation of removing the inclusions K deposited or adhered to the surface of the filter 20 by the filtration function recovery mechanism, the filtration function of the filter 20 can be maintained, and the filter passage speed of the molten metal M can be maintained. The filter replacement cycle can be prolonged.
Further, the operation efficiency can be improved by extending the filter replacement cycle.

また、処理ガスの気泡Ｂと溶湯Ｍとが混ざり合うことによって、溶湯Ｍ中の水素ガスが拡散して除去され、介在物Ｋを浮上分離させることができる。
このように、フィルタ２０に衝突させるように溶湯Ｍ中に供給される気泡Ｂにより、フィルタ２０に堆積した介在物Ｋの除去及び浮上分離と、溶湯Ｍ中の水素ガスの除去との、効果を得ることができる。 Further, by mixing the processing gas bubbles B and the molten metal M, the hydrogen gas in the molten metal M is diffused and removed, and the inclusions K can be floated and separated.
Thus, the effect of the removal and floating separation of inclusions K accumulated in the filter 20 and the removal of hydrogen gas in the molten metal M by the bubbles B supplied into the molten metal M so as to collide with the filter 20 is achieved. Obtainable.

なお、濾過機能回復機構として、気泡供給ブロック２１をフィルタ２０の下部に配置する代わりに、図３に示す如く、気泡供給ノズル２５を、該気泡供給ノズル２５から発される気泡Ｂがフィルタ２０の表面に衝突する状態となるように、フィルタ２０の周囲に設けることもできる。気泡供給ノズル２５は、ポーラスプラグ等の耐火性多孔体で構成され、気泡供給ノズル２５を通じて溶湯Ｍに供給される処理ガスは、微細気泡となる。   As a filtration function recovery mechanism, instead of disposing the bubble supply block 21 below the filter 20, as shown in FIG. 3, the bubble supply nozzle 25 is connected to the bubble B emitted from the bubble supply nozzle 25. It can also be provided around the filter 20 so as to collide with the surface. The bubble supply nozzle 25 is composed of a refractory porous material such as a porous plug, and the processing gas supplied to the molten metal M through the bubble supply nozzle 25 becomes fine bubbles.

気泡供給ノズル２５にはガス供給手段２２が接続され、ガス供給手段２２から気泡供給ノズル２５を通じて、処理ガスが気泡Ｂとなって溶湯Ｍに供給される。ガス供給手段２２から気泡供給ノズル２５への処理ガスの供給は、制御手段２３にて制御される。
上述の構成において、気泡供給ノズル２５を通じて溶湯Ｍに供給された気泡Ｂが、フィルタ２０の表面に堆積又は付着した介在物Ｋに衝突したのち、溶湯Ｍ中を上昇することによって、介在物Ｋが分離若しくは破砕され、浮上除去される。 Gas supply means 22 is connected to the bubble supply nozzle 25, and the processing gas is supplied to the molten metal M as bubbles B from the gas supply means 22 through the bubble supply nozzle 25. The supply of the processing gas from the gas supply unit 22 to the bubble supply nozzle 25 is controlled by the control unit 23.
In the above-described configuration, the bubble B supplied to the molten metal M through the bubble supply nozzle 25 collides with the inclusion K deposited or attached to the surface of the filter 20 and then moves up in the molten metal M, whereby the inclusion K is formed. Separated or crushed and lifted off.

また、図４に示す如く、濾過機能回復機構として、フィルタ２０の周囲の溶湯Ｍを攪拌して上昇流を形成する攪拌手段２６を設けることもできる。攪拌手段２６はモータ２７にて駆動され、モータ２７は制御手段２３にて制御される。モータ２７は、所定間隔をおいて駆動するように制御手段２３にて制御される。
上述の構成において、攪拌手段２６にて、フィルタ２０の表面近傍の溶湯Ｍが攪拌されることによって、フィルタ２０の表面に堆積又は付着した介在物Ｋが分離若しくは破砕される。そして、攪拌手段２６にて溶湯Ｍが攪拌されることによって形成される上昇流に乗って、分離若しくは破砕された介在物Ｋが浮上除去される。 Further, as shown in FIG. 4, as a filtration function recovery mechanism, stirring means 26 that stirs the molten metal M around the filter 20 to form an upward flow can be provided. The stirring means 26 is driven by a motor 27, and the motor 27 is controlled by the control means 23. The motor 27 is controlled by the control means 23 so as to be driven at a predetermined interval.
In the above-described configuration, the inclusion K deposited or attached to the surface of the filter 20 is separated or crushed by stirring the molten metal M near the surface of the filter 20 by the stirring means 26. Then, the separated or crushed inclusions K are levitated and removed by riding on the upward flow formed when the molten metal M is stirred by the stirring means 26.

次に、上記濾過機能回復機構を備えた溶解保持炉と、濾過機能回復機構を備えない溶解保持炉とを、対比実験して得られた結果の一例を説明する。   Next, an example of a result obtained by comparing the melting and holding furnace provided with the filtration function recovery mechanism and the melting and holding furnace not provided with the filtration function recovery mechanism will be described.

実験条件は以下の通りである。
溶解保持炉１０は、保持容量４トンのアルミニウム合金ダイカスト用溶解保持炉である。アルミニウム合金の溶湯Ｍは、図１中、矢印で示される方向に流動供給され、必要供給速度は１０ｋｇ／分以上である。
溶湯Ｍは材質形状の異なる二種類のフィルタで濾過する。一次フィルタ２０ａは、ＳｉＣ焼結フィルタであり、平均空孔径６００μｍ、空隙率４０％である。二次フィルタ２０ｂは、アルミナ質焼結フィルタであり、平均空孔径６００μｍ、空隙率４０％である。 The experimental conditions are as follows.
The melting and holding furnace 10 is a melting and holding furnace for aluminum alloy die casting having a holding capacity of 4 tons. The molten alloy M of aluminum alloy is fluidly supplied in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, and the required supply rate is 10 kg / min or more.
The molten metal M is filtered through two types of filters having different material shapes. The primary filter 20a is a SiC sintered filter, and has an average pore diameter of 600 μm and a porosity of 40%. The secondary filter 20b is an alumina sintered filter having an average pore diameter of 600 μm and a porosity of 40%.

濾過機能回復機構を備えた溶解保持炉では、一次フィルタ２０ａと二次フィルタ２０ｂの各フィルタ２０ａ・２０ｂの下部に、処理ガスを供給する気泡供給ブロック２１を配置する。気泡供給ブロック２１は、ＳｉＣ質、平均空孔径３００μｍ、空隙率３０％である。気泡供給ブロック２１より供給される処理ガスは、窒素ガスである。そして、フィルタ２０ａ・２０ｂを溶湯Ｍが３０トン濾過するごとに、気泡供給ブロック２１を通じて処理ガスを４５０Ｌ供給する。
また、濾過機能回復機構を備えない溶解保持炉では、上記処理ガスの供給を行わず、それ以外は濾過機能回復機構を備えた溶解保持炉と同条件である。 In the melting and holding furnace provided with the filtration function recovery mechanism, the bubble supply block 21 for supplying the processing gas is disposed below the filters 20a and 20b of the primary filter 20a and the secondary filter 20b. The bubble supply block 21 is made of SiC, has an average pore diameter of 300 μm, and a porosity of 30%. The processing gas supplied from the bubble supply block 21 is nitrogen gas. Then, 450 L of processing gas is supplied through the bubble supply block 21 every time the molten metal M filters the filters 20a and 20b by 30 tons.
Further, in the melting and holding furnace not provided with the filtration function recovery mechanism, the processing gas is not supplied, and the other conditions are the same as those of the melting and holding furnace provided with the filtration function recovery mechanism.

上記条件にて実験し、得られた結果が図５に示す図表に示されている。この図表では、縦軸にフィルタを通過する溶湯Ｍの流量、横軸に経過日数がとられ、フィルタの濾過性能の時間変化が示されている。
濾過機能回復機構を備えた溶解保持炉では、１月以上の長期にわたり、溶湯通過速度が維持されており、フィルタの濾過性能が維持されていることがわかる。一方、濾過機能回復機構を備えない溶解保持炉では、１月程度で溶湯通過速度が飽和するまで減少しており、フィルタの濾過性能が低下していることがわかる。
以上より、濾過機能回復機構を備えることにより、従来と比較してより長期にわたって溶湯Ｍのフィルタ通過速度を維持することができることが明らかである。 The results obtained by experimenting under the above conditions are shown in the chart shown in FIG. In this chart, the vertical axis represents the flow rate of the molten metal M that passes through the filter, and the horizontal axis represents the number of days that have elapsed.
It can be seen that in the melting and holding furnace equipped with the filtration function recovery mechanism, the molten metal passage speed is maintained for a long period of one month or more, and the filtration performance of the filter is maintained. On the other hand, in the melting and holding furnace not equipped with the filtration function recovery mechanism, it can be seen that the molten metal passage speed decreases in about one month until saturation, and the filtration performance of the filter is deteriorated.
From the above, it is clear that the filter passing speed of the molten metal M can be maintained over a longer period of time by providing the filtration function recovery mechanism.

本発明の実施例に係る溶解保持炉の全体的な構成を示した図。The figure which showed the whole structure of the melting holding furnace which concerns on the Example of this invention. 濾過機能回復機構を説明するフィルタ近傍の拡大図。The enlarged view of the filter vicinity explaining a filtration function recovery mechanism. 濾過機能回復機構の別形態を示す図。The figure which shows another form of the filtration function recovery mechanism. 濾過機能回復機構の別形態を示す図。The figure which shows another form of the filtration function recovery mechanism. 濾過機能回復機構有無の対比実験結果を示す図。The figure which shows the comparison experiment result of the filtration function recovery mechanism presence or absence. 濾過機能の低下したフィルタの様子を示す図。The figure which shows the mode of the filter with which the filtration function fell.

１０ 溶解保持炉
２０ フィルタ
２０ａ 一次フィルタ
２０ｂ 二次フィルタ
２１ 気泡供給ブロック
２２ ガス供給手段
２３ 制御手段
２５ 気泡供給ノズル
２６ 攪拌手段
２７ モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Melting and holding furnace 20 Filter 20a Primary filter 20b Secondary filter 21 Bubble supply block 22 Gas supply means 23 Control means 25 Bubble supply nozzle 26 Stirring means 27 Motor

Claims (3)

鋳物材料を溶解するとともに溶湯として保持する溶解保持炉や溶湯保持炉において、
介在物濾過処理のために設けられたフィルタに堆積・付着した介在物に、
溶湯中に供給した気泡を衝突させて介在物を分離若しくは破砕し、
気泡の上昇に伴って介在物を浮上させ、
前記気泡は、前記フィルタの介在物が堆積・付着した側の表面に対向する位置から、該フィルタの前記表面に衝突するように供給される、
ことを特徴とする濾過機能回復方法。 In melting and holding furnaces that melt casting materials and hold them as molten metal,
For inclusions deposited and adhered to the filter provided for inclusion filtration,
The bubbles supplied in the molten metal collide to separate or crush inclusions,
Inclusions rise as the bubbles rise,
The bubble from a position facing the surface on which inclusions have been deposited and the adhesion of the filter, is supplied to impinge on the surface of the filter,
The filtration function recovery method characterized by the above-mentioned. 前記気泡は気泡供給体から溶湯中に供給され、
前記気泡供給体を、気体供給手段に接続された耐火性多孔体とし、
気体供給手段から供給された気体を、耐火性多孔体を通じて溶湯内に供給する、
ことを特徴とする請求項１に記載の濾過機能回復方法。 The bubbles are supplied from the bubble supplier into the melt,
The bubble supply body is a refractory porous body connected to a gas supply means,
The gas supplied from the gas supply means is supplied into the melt through the refractory porous body.
The filtration function recovery method according to claim 1. 前記気泡が、不活性ガスから成る、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の濾過機能回復方法。 The bubbles are made of inert gas;
The method for recovering a filtration function according to claim 1 or 2, wherein:
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